LNG汽车高原动力性恢复研究

摘要

近年来,能源危机凸显,天然气汽车作为新型代用燃料汽车,因其低污染、节能、经济、安全在国内外均得到重视和推广。而我国高原地区地势复杂、气候多变,对天然气汽车推广产生一定阻力,如何解决天然气汽车高原动力性问题益受重视。
　　本文针对天然气汽车在高原动力性下降问题,对其高原动力性恢复展开研究。主要分为两部分:第一部分主要针对增压式LNG汽车动力性恢复研究,第二部分主要针对非增压式LNG汽车的发动机动力性恢复研究。
　　通过实车高原试验对增压式LNG汽车高原动力性进行研究。改进试验结果显示通过增压器优化匹配改进,在4000m高海拔下发动机功率恢复到零海拔的80％;再通过增大传动比可使得汽车爬坡性能得到恢复,相比改进前爬坡速度有所提升,但平路最大车速有所下降。
　　应用GT-power仿真对非增压式LNG发动机高原动力性进行了研究。首先建立了原机GT模型,并通过原机台架试验对模型进行验证结果显示该模型具有较高的可信性和准确性;其次通过所建模型对LNG发动机高原动力性进行模拟,结果显示LNG发动机在高海拔下动力性下降较为严重,需进一步对其动力性进行提升;最后通过压缩比、点火提前角、进气总管优化以及增压器匹配,使得发动机功率恢复至零海拔,在中高转速甚至超过零海拔,但过量空气系数优化结果表明在高海拔下对LNG发动机供给功率混合气并不能带来功率提升,相反缸内燃烧更为恶化。
　　增压式LNG汽车高原动力恢复研究为以后的试验积累了宝贵经验且具有一定的指导意义。而非增压式LNG汽车高原功率恢复仿真研究对运行在不同海拔下的LNG发动机设计和改进提供了应用理论基础。

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第一章 绪 论

1.1课题研究背景

1.2 LNG汽车发展及研究现状

1.3 LNG汽车高原动力性研究现状

1.4问题引出及研究内容

第二章 LNG汽车高原试验与初步改进

2.1 LNG汽车高原试验

2.2 LNG汽车高原动力性分析

2.3 改进试验

第三章 非增压LNG发动机建模

3.1 原机主要技术参数与燃料供给系统

3.2仿真模型建立

3.3 整机模型建立

3.4 原机试验台架验证

第四章 天然气发动机高原试验模拟及初步改进

4.1 不同海拔下大气参数变化规律[9][23]

4.2 不同大气条件下发动机性能

4.3 提高压缩比

4.4 点火提前角优化

4.5 进气总管优化

4.6 过量空气系数优化

第五章 涡轮增压器匹配功率恢复研究

5.1 LNG发动机涡轮增压优点及存在问题

5.2 方案选择和模型建立

5.3增压器匹配

5.4增压后结果及分析

总结与展望

1 .全文总结

2.工作展望

参考文献

致谢